DE102004029278B4 - Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Tragstruktur
(1) für
ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer A-Säule (2), einem seitlichen Dachrahmen
(3) und einem im wesentlichen quer zur A-Säule (2) und zum seitlichen
Dachrahmen (3) verlaufenden vorderen Dachrahmen (5), die über wenigstens
eine Konsole (4) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
– dass die A-Säule (2), der seitliche Dachrahmen (3), der vordere Dachrahmen (5) und die Konsole (4) als Einzelteile ausgestaltet sind,
– dass die A-Säule (2) an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dachrahmen (3) anliegt,
– dass die Konsole (4) im Bereich der Überlappung (9) angeordnet ist,
– dass an der Konsole (4) der vordere Dachrahmen (5) sowie die A-Säule (2) und der seitliche Dachrahmen (3) befestigt sind.
dadurch gekennzeichnet,
– dass die A-Säule (2), der seitliche Dachrahmen (3), der vordere Dachrahmen (5) und die Konsole (4) als Einzelteile ausgestaltet sind,
– dass die A-Säule (2) an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dachrahmen (3) anliegt,
– dass die Konsole (4) im Bereich der Überlappung (9) angeordnet ist,
– dass an der Konsole (4) der vordere Dachrahmen (5) sowie die A-Säule (2) und der seitliche Dachrahmen (3) befestigt sind.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der
DE 197 08 905 C2 ist eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer A-Säule, einem seitlichen Dachrahmen und einem im wesentlichen quer zur A-Säule und zum seitlichen Dachrahmen verlaufenden vorderen Dachrahmen bekannt, die über wenigstens eine Konsole miteinander verbunden sind. Dabei ist bei der bekannten Tragstruktur die Konsole als Verbindungseckstück ausgebildet, welches zwischen der A-Säule, dem seitlichen Dachrahmen und dem vorderen Dachrahmen angeordnet ist. - Aus der
DE 28 29 608 A1 ist ein Außenwandaufbau für ein Fahrzeug bekannt, der eine Vorderwand umfasst, die eine vordere Türöffnung und einen ersten, die Mittelstütze bildenden Abschnitt aufweist. Darüber hinaus umfasst der Außenwandaufbau eine rückwärtige Wand, die eine hintere Türöffnung und an ihrem vorderen Ende einen zweiten, die Mittelstütze bildenden Abschnitt aufweist. Beim Zusammenbau werden Vorder- und Hinterwand an der Überlappungsstelle ihrer die Mittelstütze bildenden Abschnitte miteinander verbunden und so eine vollständige Seitenwand für ein Kraftfahrzeug oder dgl. erzeugt. Generell sind somit die vordere seitliche Außenwand und die rückwärtige seitliche Außenwand so überlappend angeordnet, dass sie in ihrem Überlappungsbereich eine Mittelstütze bilden. - Des Weiteren ist aus der
DE 196 38 156 A1 eine Tragstruktur bekannt, bei der ein Dachquerträger über eine Konsole an einem Dachlängsträger im Bereich einer B-Säule befestigt ist. Die Konsole bildet dabei ein Einzelteil, also ein separates Bauteil, das am Dachlängsträger befestigt ist und an dem der Dachquerträger befestigt ist. - Schließlich ist aus der
DE 199 31 741 A1 eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die Tragstruktur umfasst eine A-Säule, einen seitlichen Dachrahmen und einen im Wesentlichen quer zur A-Säule und zum seitlichen Dachrahmen verlaufenden vorderen Dachrahmen. Am oberen Ende der A-Säule ist eine Konsole integral angeformt, über die der vordere Dachrahmen und der seitliche Dachrahmen an der A-Säule befestigt sind. - Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Tragstruktur eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche sich durch eine erhöhte Stabilität und eine preiswerte Herstellbarkeit bei relativ kleinem Gewicht auszeichnet.
- Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer A-Säule, einem seitlichen und einem vorderen Dachrahmen, welche über wenigstens eine Konsole miteinander verbunden sind, die A-Säule an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dach rahmen anzulegen und die Konsole im Bereich der Überlappung anzuordnen. Dabei sind die A-Säule, der seitliche Dachrahmen, der vordere Dachrahmen und die Konsole als Einzelteile ausgestaltet, wobei an der Konsole der vordere Dachrahmen sowie die A-Säule und der seitliche Dachrahmen befestigt sind.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein nahezu unterbrechungsfreier Verlauf der A-Säule bis in den seitlichen Dachrahmen gewährleistet, wodurch eine gesteigerte Kraftaufnahme sowie eine gesteigerte Steifigkeit der Tragstruktur in diesem Bereich erreicht werden kann. Darüber hinaus kann eine bauteilgünstige Trennung zwischen der A-Säule und dem seitlichen Dachrahmen sowie dem vorderen Dachrahmen ohne fertigungstechnisch schwierige zu realisierende Trennstellen erzeugt werden. Die angesetzte Konsole ermöglicht so eine einfache Bauteilgestaltung, bei der gleichzeitig geringere Blechdicken erforderlich sind. Im Vergleich zu herkömmlichen angezogenen Dachrahmen, welche ziehtechnisch schwierig und zudem toleranzkritisch und teuer (hoher Blechverschnitt) sind, ermöglicht die Erfindung das einfache Ansetzen bzw. Anordnen des vorderen Dachrahmens über die Konsole an der A-Säule bzw. den seitlichen Dachrahmen.
- Zweckmäßig sind im Bereich der Überlappung die aneinander anliegenden Konturen der A-Säule und des seitlichen Dachrahmens zueinander komplementär geformt. Dies bietet den Vorteil, dass ein besonders günstiger Kraftfluss, insbesondere im Hinblick auf Biegemomente und Querkräfte, erreicht werden kann. Gleichzeitig vereinfachen die aneinander anliegenden Konturen den Herstellungsprozess und ermöglichen es, kleinere Fertigungstoleranzen einfacher auszugleichen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Konsole als Blechpressteil ausgebildet. Blechpressteile können kostengünstig und mit hoher Präzision gefertigt werden. Darüber hinaus sind durch moderne Press- und Stanzverfahren unterschiedlichste Formen von Blechpressteilen möglich, so dass eine hohe Flexibilität bezüglich der Fertigung der Blechpressteile erreicht werden kann.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Konsole eine Führungsnut auf, in welcher der vordere Dachrahmen geführt ist. Die Führungsnut ermöglicht dabei ein zuverlässiges Einsetzen des vorderen Dachrahmens und gewährleistet darüber hinaus, dass dieser längs der Führungsnut in gewissen Grenzen verstellbar ist, so dass vor dem endgültigen Verbinden bzw. Fixieren der Tragstruktur etwaige Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.
- Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform weist die Konsole Sicken zur Aussteifung aus. Die im Überlappungsbereich angeordnete Konsole ist insbesondere bei Unfällen mit einem Überschlag des Fahrzeugs einer sehr hohen Belastung ausgesetzt, und sollte auch in Extremfällen ein Eindrücken des Fahrzeugdaches und damit schwere Kopfverletzungen für einen Fahrer verhindern. In die Konsole eingepresste Sicken können dabei die Steifigkeit deutlich erhöhen und tragen damit zur Fahrsicherheit bei. Die Sicken können dabei in einem Arbeitsvorgang, das heißt beispielsweise gleichzeitig mit dem Stanzen und/oder Pressen der Konsole in diese eingearbeitet werden.
- Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
- Dabei zeigen, jeweils schematisch,
-
1 eine Konsole, eine A-Säule sowie einen seitlichen Dachrahmen einer erfindungsgemäßen Tragstruktur, -
2 eine Darstellung wie in1 , jedoch bei miteinander verbundenen Komponenten. - Entsprechend
1 weist eine teilweise dargestellte Tragstruktur1 für ein im übrigen nicht dargestelltes Kraftfahrzeug eine A-Säule2 , einen seitlichen Dachrahmen3 sowie eine Konsole4 auf. Die A-Säule2 ist dabei an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dachrahmen3 angeordnet, wobei im Bereich der Überlappung die aneinander liegenden Konturen der A-Säule2 und des seitlichen Dachrahmens3 vorzugsweise komplementär zueinander geformt sind. Hierdurch wird bewirkt, dass die A-Säule2 sowie der seitliche Dachrahmen3 zumindest teilweise flächig aneinander anliegen und im Überlappungsbereich9 ein nahezu fließender Übergang von der A-Säule2 in den seitlichen Dachrahmen3 erfolgt, ohne dass eine scharfe Trennstelle mit den damit verbundenen Schwierigkeiten der Kraftübertragung bzw. der Fertigung vorhanden ist. - Die Konsole
4 weist eine im Bereich der Überlappung9 komplementär zu der daran anliegenden Kontur der A-Säule2 und/oder des seitlichen Dachrahmens3 geformte Kontur auf, so dass die Konsole4 im gefertigten Endzustand (vergleiche2 ) ebenfalls zumindest teilweise flächig an einer A-Säule2 und/oder am seitlichen Dachrahmen3 anliegt und dadurch eine besonders günstige Kraftübertragung bewirkt. Die Konsole4 ist dabei im Bereich der Überlappung9 zwischen der A-Säule2 und dem seitlichen Dachrahmen3 an diesem angeordnet. Dabei kann die Konsole4 in Form eines Anschlussschuhs ausgebildet sein, welcher einen vereinfachten Anschluss des vorderen Dachrahmens5 an den Überlappungsbereich9 der A-Säule2 und des seitlichen Dachrahmens3 ermöglicht. - Im Vergleich zu einer herkömmlichen Verbindung, bei welcher beispielsweise die A-Säule
2 , der seitliche Dachrahmen3 und der vordere Dachrahmen5 über ein dazwischen liegendes Verbindungsstück miteinander verschweißt werden, bietet die er findungsgemäße Lösung den Vorteil einer vereinfachten Anbindung des vorderen Dachrahmens5 über die Konsole4 an den Überlappungsbereich9 der A-Säule2 und des seitlichen Dachrahmens3 und darüber hinaus einen verbesserten Kraftfluss. Gleichzeitig können Bauteiltoleranzen einfacher ausgeglichen werden und eine bauteilgünstige Trennung der einzelnen Teile mit deutlich vermindertem Blechverschnitt realisiert werden. Im Vergleich hierzu sind herkömmliche Anbindungen, beispielsweise über angezogene Dachrahmen und entsprechend geformte Verbindungsstücke ziehtechnisch schwierig herzustellen, toleranzkritisch und zudem teuer. - Die für die Tragstruktur
1 verwendeten Einzelteile, wie beispielsweise die A-Säule2 , der seitliche Dachrahmen3 und die Konsole4 , können beispielsweise als Blechpressteile ausgebildet sein, wodurch eine äußerst präzise Fertigung bei gleichzeitig geringen Stückkosten erreicht werden kann. - Gemäß den
1 und2 weist die Konsole4 eine Führungsnut6 auf, in welcher der vordere Dachrahmen5 geführt ist. Dabei ist denkbar, dass der vordere Dachrahmen5 mit einem Schenkel7 in die Führungsnut6 eingreift und somit in gewissen Grenzen längsverschieblich bis zu einer endgültigen Fixierung an der Konsole4 angeordnet werden kann. Hierdurch können während des Zusammenbaus der Tragstruktur1 Bauteiltoleranzen leichter ausgeglichen werden und dadurch eine Tragstruktur1 von besonders hoher Qualität gefertigt werden. - Um die Verbindung zwischen dem Überlappungsbereich
9 der A-Säule2 und des seitlichen Dachrahmens3 mit dem vorderen Dachrahmen5 möglichst steif ausbilden zu können, weist die Konsole4 gemäß1 Sicken8 auf, welche beispielsweise gleichzeitig beim Fertigen der Konsole4 in diese mit eingepresst werden. Die Sicken8 bewirken dabei eine Aussteifung der Konsole4 und somit eine Aussteifung der späteren Tragstruktur1 . - Generell kann dabei vorgesehen sein, dass die Konsole
4 von unten an den Überlappungsbereich9 und/oder den vorderen Dachrahmen5 angeordnet ist, wobei auch eine andere Anordnung, beispielsweise ein Aneinanderanliegen denkbar ist. - In
2 ist die Konsole4 am Überlappungsbereich9 der A-Säule2 und des seitlichen Dachrahmens3 befestigt und zur Anordnung bzw. zur Aufnahme des vorderen Dachrahmens5 vorbereitet. Hierbei können zumindest zwei Mitglieder der folgenden Gruppe im Bereich der Überlappung9 miteinander verschweißt sein: seitlicher Dachrahmen3 , die A-Säule2 , die Konsole4 , der vordere Dachrahmen5 . - Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung sieht eine verbesserte Tragstruktur1 für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer A-Säule2 , einem seitlichen Dachrahmen3 und einem vorderen Dachrahmen5 vor, die über wenigstens eine Konsole4 miteinander verbunden sind, wobei die A-Säule2 an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dachrahmen3 anliegt und die Konsole4 im Überlappungsbereich9 angeordnet ist. An der Konsole4 sind des Weiteren der vordere Dachrahmen5 sowie die A-Säule2 und der seitliche Dachrahmen3 befestigt. - Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit ein verbesserter Kraftfluss zwischen der A-Säule
2 und dem seitlichen Dachrahmen3 sowie dem vorderen Dachrahmen5 gewährleistet, bei gleichzeitig einfacher Bauteilgestaltung. Darüber hinaus können mit der erfindungsgemäßen Lösung geringere Blechdicken verwendet werden und Fehlertoleranzen im Rohbau einfacher beherrscht werden.
Claims (9)
- Tragstruktur (
1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer A-Säule (2 ), einem seitlichen Dachrahmen (3 ) und einem im wesentlichen quer zur A-Säule (2 ) und zum seitlichen Dachrahmen (3 ) verlaufenden vorderen Dachrahmen (5 ), die über wenigstens eine Konsole (4 ) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die A-Säule (2 ), der seitliche Dachrahmen (3 ), der vordere Dachrahmen (5 ) und die Konsole (4 ) als Einzelteile ausgestaltet sind, – dass die A-Säule (2 ) an ihrem oberen Ende überlappend am seitlichen Dachrahmen (3 ) anliegt, – dass die Konsole (4 ) im Bereich der Überlappung (9 ) angeordnet ist, – dass an der Konsole (4 ) der vordere Dachrahmen (5 ) sowie die A-Säule (2 ) und der seitliche Dachrahmen (3 ) befestigt sind. - Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Überlappung (
9 ) die aneinanderanligenden Konturen der A-Säule (2 ) und des seitlichen Dachrahmens (3 ) zueinander komplementär geformt sind. - Tragstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
4 ) im Bereich der Überlappung (9 ) komplementär zu der daran anliegenden Kontur der A-Säule (2 ) und/oder des seitlichen Dachrahmens (3 ) geformt ist. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
4 ) als Blechpressteil ausgebildet ist. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
4 ) eine Führungsnut (6 ) aufweist, in welcher der vordere Dachrahmen (5 ) geführt ist. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die A-Säule (
2 ) am seitlichen Dachrahmen (3 ) befestigt ist. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Dachrahmen (
3 ) und/oder die A-Säule (2 ) und/oder die Konsole (4 ) und/oder der vordere Dachrahmen (5 ) im Bereich der Überlappung (9 ) miteinander verschweißt sind. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
4 ) Sicken (8 ) zur Aussteifung aufweist. - Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (
4 ) von unten an den Überlappungsbereich (9 ) und/oder den vorderen Dachrahmen (5 ) angeordnet ist.
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- 2004-06-17 DE DE200410029278 patent/DE102004029278B4/de not_active Expired - Lifetime
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